ВОДНЫЕ МАССЫ
Водные массы являются стациями пелагических популяций и биотопами пелагических биоценозов. Это значит, что на границах водных масс происходит смена населения и что чем больше различаются водные массы, тем сильнее меняется население при переходе от одной массы к другой (Беклемишев, 1966а; Беклемишев и Бурков, 1958; Beklemishev, 1960).
В научном обиходе (скорее, чем в океанографической литературе) встречается утверждение, что «нет водных масс». Утверждение это явно необосновано. Так, один из «противников водных масс», Ю. А. Иванов, писал недавно следующее: «В заключение отметим, что отрицание возможности изучения формирования полей в океане путем выделения водных масс и исследования трансформации в рамках теории TS-кривых не дает основания отказаться от понятия водных масс как комплексной характеристики вод при географическом районировании океанов» (Иванов, 1963, стр. 807). Таким образом, у Ю. А. Иванова речь идет не о существовании водных масс, а о целесообразности использования этого понятия в тех или иных случаях. Биологические данные позволяют, однако, утверждать, что водные массы не только являются понятием, пригодным для комплексной характеристики вод, но и реальными объектами, фактически слагающими массу воды, наполняющую океаны.
Действительно, в морях и океанах устойчиво существуют различия между пелагическим населением различных акваторий: существуют пелагические биоценозы. Этого не могло бы быть, если бы не существовало -столь же устойчивых биотопических различий. Следовательно, в океане существуют достаточно изолированные друг от друга объемы воды, в которых живет специфичное население. Выделенные таким образом биотопы совпадают с водными массами, выделяемыми гидрологами.
В определении водных масс я в основном следовал за А. Д. Добровольским (1961), не считая небольших терминологических различий (Беклемишев, 1963а).
Сейчас следует перечислить, какие особенности водных масс существенны для их населения, т. е. что именно характеризует пелагические биотопы.а. Индивидуальность водных масс, специально подчеркиваемая А. Д. Добровольским. Каждая водная масса формируется в определенных физико-географических условиях и более или менее устойчиво существует во времени и пространстве. В частности оца не растворяется в окружающей воде, lt;не смешивается полностью с соседними (водными массами. Причина этого — достаточные различия в плотности, при которых турбулентный водообмен поперек границы мал. Плотностные различия имеют основу в термо-гали'нных различиях, а это, в частности, как будто свидетельствует в пользу привлечения для характеристики водных масс именно TS-анализа.
б. Иерархичное строение водных масс из соподчиненных единиц. Известно, что в пределах водных масс могут быть выделены массы второго, третьего и т. д. порядков, которые занимают меньшее пространство и различаются между собой меньшими абсолютными значениями характеристик. Такое же иерархичное строение входит, как мы видели, и в характеристику биотопа. Примеры водных масс низшего порядка в пределах субарктической водной массы в северо-западной части Тихого океана приводят Кото и Фуджии (Koto a. Fujii, 1958). Как видно из работы Г И. Семиной (Semina, 1960), эти массы низшего порядка имеют значение биотопов для планктонных сообществ низшего порядка, входящих в состав тихоокеанского аркто-бореального сообщества. Пространственная однородность водных масс всегда относительна, что, в частности, может быть обязано зависимости граничных услбвий характеристик от географических координат, о которой пишет Ю. А. Иванов (1963).
в. Определенные условия формирования водных масс. Каждая водная масса формируется в определенном районе под влиянием комплекса процессов, зависящих от местных физико-географических условий. Именно этот комплекс процессов меняет сразу многие характеристики исходной воды и превращает ее в новый самостоятельный географический объект: водную массу.
Водная масса есть естественный объем водь определенного происхождения.г. Законы трансформации водных масс. Эти законы очень различ ны для двух основных категорий водных масс: первичных и вторичных. Различия в трансформации водных масс в первую очередь обязаны различиям в характере течений в пределах этих масс. Вид трансформации водной массы представляет важнейшую ее характеристику, особенно важную для биологии.
Трансформация первичных водных масс. Первичные водные массы («основные», по Добровольокому) занимают каждая одну из климатических зон океана, где они и формируются под влиянием местных условий. Большая часть пространства, занимаемого каждой из первичных водных маос, приходится на место ее формирования. В пределах первичных водных маос всегда можно выделить круговороты, по которым циркулирует большая часть воды, составляющей эти массы. Следовательно, вода, вошедшая в состав первичной водной массы, сравнительно’ долго остается там, где последняя сформировалась. Так, первичная субарктическая водная масса Тихого океана обновляется в год на 10% (Tully a. Barber, 1960; Uda, 1963). Первичные водные массы трансформируются восновном по краям, хотя и не равномерно по периметру.
Трансформация вторичных водных масс. Вторичные водные массы образуются в результате смешения двух соседних первичных масс или в результате проникновения в окезн воды из какого-нибудь моря. В их пределах не существует замкнутых циркуляции, подобных таковым в пределах первичных масс. Поэтому вода в них обновляется быстрее, чем в первичных. Примерами вторичных масс могут служить средиземно-
морская вода в Атлантическом океане или воды Северо-Тихоокеанско- го течения. Для -вторичных водных масс характерна продольная трансформация вниз по течению с быстрым ослаблением различий между данной массой и окружающей іводой и с быстрым усилением различий в распределении отдельных характеристик. Во вторичных водных массах индивидуальность массы, рассматриваемой в самой верхней части течения, удерживается вниз по течению не очень долго. Надо, впрочем, оговориться, что критерии индивидуальности водных масс для этого случая не -разработаны, а общность происхождения данных вод может быть прослежена далеко вниз по течению даже в условиях их сильной трансформации.
д. Из предыдущего пункта следует еще одно важное свойство водных масс — условность границ на части их периметра. Водные массы в разных своих частях неодинаково резко обособлены от соседних масс. Это одно из основных свойств водных масс, которое, кстати, отнюдь не уменьшает их реальности.